способ массового мечения рыб

Формула изобретения

1. Способ массового мечения рыб, преимущественно лососевых, включающий заданные заранее периодические изменения параметров среды культивирования на эмбриональном этапе развития, начиная со стадии пигментации глаз с получением метки на отолите, отличающийся тем, что метку на отолите получают изменением параметров водного режима инкубирования путем чередования периодов инкубирования икры во влажной атмосфере ("сухой") и периодов обычного водного инкубирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что метку на отолите получают путем чередования 24-часовой фазы инкубирования икры во влажной ("сухой") атмосфере и фазы водного культивирования, кратной 24 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для массового мечения рыб, преимущественно лососевых, как на рыбоводных заводах, так и при их внезаводском разведении в естественных водоемах. Результаты массового мечения могут быть использованы:

- для определения доли рыб заводского происхождения в общих подходах, оценки коэффициентов возврата выращенных рыб и определения эффективности работы рыбоводных предприятий;

- для оценки эффективности применения различных биотехнологий выращивания рыб;

- для определения путей миграций и районов нагула лососей в морской период жизни, а также для выявления принадлежности рыб, выловленных в Тихом океане, к рыбоводным предприятиям различных государств.

В настоящее время известно множество способов мечения рыб, например отрезание плавников и жаберных крышек, выжигание на теле рыб определенных знаков, нанесение клейма охлаждающими агентами (фреон 22, жидкий азот и др.) и окрашивающими химическими веществами. Производится мечение радионуклеидными изотопами, кодированными проволочными метками, навесными метками, ПИТ-метками, ВИ-метками, радиотелеметрическими и генерирующими ультразвук метками и т.д.

Известен способ мечения (а.с. СССР, N 1493209, МПК⁴ A 01 K 61/00, A 01 K 61/00), при котором предварительно нагретую до 60-70^oC пластиковую трубку насаживают на первый луч спинного плавника рыбы. Некоторых видов рыб метят пропусканием через перетяжку ноздри полоски полиэтилена с последующей фиксацией концов (а.с. СССР N 1660646, МПК⁵ A 01 K 61).

Известен способ мечения рыб (M.R. Dewey and S.J. Zigler. An Evaluation of Fluorescent for Marking Bluegills in Experimental Studies. 1996. The Progressive Fish-Culturist, v. 58, p. 219-220), который заключается в следующем: в определенных местах под кожу рыб вводятся пластиковые пластинки разных цветов с нанесенной на них информацией. При использовании различных комбинаций пластинок возможно индивидуальное мечение рыб.

Перечисленные выше способы мечения рыб являются оптимальными для решения определенных задач и, как правило, используются при мечении относительно небольших партий рыб.

Возможность массового мечения (миллионами экземпляров) появилась в рыбоводстве в течение последних десяти лет в связи с применением методов, позволяющих маркировать отолиты рыб, преимущественно лососевых.

Отолит представляет собой кальций-протеиновое образование, формирующееся у эмбрионов лососей в полукружных каналах слуховых капсул к началу стадии "пигментации глаз". Дальнейший рост его происходит на протяжении жизни рыбы в результате ежесуточного наслоения кальций-протеиновых слоев. Изменения окружающей среды оставляют свой след в структуре отолита за счет изменения скорости оседания кальция; в результате различной ширины светлые слои кальция и темные слои органики перемежаются, создавая уникальный для каждой рыбы рисунок отолита.

Манипулируя условиями среды, можно направленно формировать элементы структуры отолита и таким образом вносить в отолит заранее заданную метку. Использование различных режимов мечения позволяет формировать компактные метки (состоящие из чередующихся темных и светлых полос, по типу штрих-кода), несущие большое количество информации. Можно получать десятки вариантов меток - для разных рыбоводных заводов и даже различных партий лососей внутри одного предприятия. Метка сохраняется в течение всей жизни рыбы и может быть "прочитана" на любом этапе жизненного цикла.

Существуют несколько способов маркирования отолитов лососей. Наиболее известны методы термического маркирования и мечение с использованием стронция. Мунк с соавторами (Munk K.M., Smoker W.W., Beard D.R., Mattson R.W. A hatchery water-heating system and its application to 100% thermal marking of incubating salmon. 1993. Progress. Fish-Culturist. V. 3. N. 4, p. 284-288) использует способ массового мечения кеты и горбуши путем маркирования отолитов за счет периодических повышений фоновой температуры инкубирования икры. Полученные метки сохраняются на протяжении всей жизни рыбы.

Известен способ массового мечения молоди лососей с использованием хлорида стронция (S.L. Schroder, C.M. Knudsen and E.C. Volk. Marking salmon fry with strontium chloride solutions. 1995. Can. J. Fish. Aquat. Sci., v. 52, p. 1141-1149). Мальков на 24 часа помещают в раствор хлорида стронция, после чего переводят в нормальные условия подращивания. Стронций откладывается в костных структурах, в том числе и в отолитах. С помощью масс-спектрометрометра полученная метка хорошо различима на отолитах. Недостатком этого метода является трудоемкость процесса мечения и необходимость использования сложного оборудования для идентификации метки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ массового мечения рыб на рыбоводных заводах посредством термического маркирования отолитов (Е.Г. Акиничева, А.Ю. Рогатных. Опыт мечения лососей на рыбоводных заводах посредством термического маркирования. 1996. Вопросы ихтиологии, т. 36, N 5, с. 696-698). Способ заключается в следующем: в инкубационные аппараты закладывают оплодотворенную икру и проводят инкубирование до стадии пигментации глаз зародыша по стандартной методике. Начиная со стадии пигментации глаз производят периодические изменения температуры инкубации в сторону повышения или понижения ее от фонового значения на 3,0-3,5^oC. Такие изменения температуры фиксируются на отолитах эмбрионов лососей в слоях суточных приростов в виде чередований контрастных темных и светлых слоев. Наиболее подходящей для нанесения метки является зона отолита, соответствующая этапу онтогенеза от начала пигментации глаз у эмбриона до начала экзогенного питания личинки. Таким способом получают искусственные метки, состоящие из определенного набора полос. Эти метки сохраняются в течение всей жизни рыбы и легко "прочитываются" под микроскопом.

В 1998 г. в реки охотоморского побережья подошли на нерест меченые производители кеты. С помощью меток на отолитах рыбы заводского происхождения были легко идентифицированы. Доля их в общем подходе кеты в р. Яна, на которой расположен Янский ЛРЗ, составила 11%.

К недостаткам этого метода можно отнести необходимость использования энергопотребляющего оборудования для изменения температуры воды во время мечения.

Задача, решаемая изобретением - разработка еще одного способа массового мечения рыб, основанного на маркировании отолитов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для получения метки на отолитах рыб изменяют водный режим инкубирования икры, начиная со стадии пигментации глаз зародыша. При этом обычные условия инкубации икры чередуются с ее инкубацией во влажной атмосфере необходимое, заранее определенное время. Метку на отолите, состоящую из темной и светлой полосы, можно получить в результате осушения икры (т.е. инкубирования ее во влажной атмосфере) уже в течение 8-12 часов. Мы, для удобства работы, использовали суточные (близкие к 24 часам) периоды инкубирования икры в обычных условиях и во влажной атмосфере. Качественная метка из нескольких темных и светлых полос формируется на отолитах в результате чередования суточных включений и выключений воды в инкубационных аппаратах. Для получения метки из трех полос, например, мы осушали икру на 24 часа, затем инкубировали икру обычным образом на протяжении 24 часов в водной среде, далее - фаза осушения на 24 часа, затем - инкубирование в водной среде в течение 24 часов и далее - осушение икры на 24 часа.

Для получения блочной метки, состоящей из блоков полос, разноудаленных друг от друга, осушение икры проводят в течение 24 часов с интервалами в 24, 48, 72 и т.д. часов инкубирования в водной среде. Это позволяет получить высокоинформативные метки, в которых по типу штрих-кода может быть записан код страны, код рыбоводного завода и даже коды отдельных партий икры внутри одного завода. Например, для получения блочной метки типа

II III IIII

можно проводить осушение икры по следующей схеме: 24 часа фаза осушения - 24 часа водная фаза24 ф.о. - 72 в.ф.24 ф.о. - 24 в.ф.24 ф.о. - 24 в.ф. 24 ф. о. - 48 в.ф.24 ф.о. - 24 в.ф.24 ф.о. - 24 в.ф.24 ф.о. - 24 в.ф.24 ф.о.

Для избежания резких перепадов температуры при осушении икры нами применяется слив воды по дну инкубатора, а также накрывание инкубационного аппарата полиэтиленовой пленкой или другим водонепроницаемым материалом.

В отличие от термического маркирования отолитов новый способ назван нами "сухим" маркированием. Период эмбрионального развития, в течение которого возможно нанесение метки "сухим" способом, - от стадии пигментации глаз у эмбриона до начала выклева его из икринки. В условиях рыбоводных заводов Магаданской области этот период обычно продолжается 21-35 суток. На отолитах лососей данный период соответствует зоне, не имеющей контрастных полос, которые начинают образовываться с малькового периода жизни рыбы. Поэтому метка, размешенная на этом участке отолита, хорошо различима.

Следует отметить, что осушение икры на определенных стадиях развития часто используется в рыбоводной практике при перевозках и переборках икры и не приводит к гибели развивающихся эмбрионов. В наших экспериментах смертность лососей в контрольных и опытных партиях была одинаковой на протяжении всего периода инкубации икры и подращивания молоди. Тестирование мальков на сопротивляемость потоку воды не выявило значимых отличий между мечеными и немечеными рыбами. Достоверных различий по содержанию водной фракции в осыхающих и неосыхающих икринках не обнаружено.

Полученные на отолитах лососей в результате "сухого" мечения метки принципиально не отличаются от меток, получаемых в результате термического маркирования отолитов. Это своего рода биологические метки, которые сохраняются на протяжении всей жизни рыбы и могут быть "прочитаны" на любом этапе онтогенеза.

Способ "сухого" маркирования отолитов возможно использовать практически на любом ЛРЗ во время инкубации икры лососей. При этом представляется возможным пометить 100% находящейся на рыбоводном заводе икры (эмбрионов) без каких-либо дополнительных затрат. Кроме того, периодические суточные отключения воды, при мечении крупных партий икры, ведут к экономии воды, а при артезианском водоснабжении - электрической энергии, питающей насосы.

Способ "сухого" маркирования апробирован также при мечении горбуши в полевых условиях. Это дает возможность проведения мечения при внезаводском разведении лососей, например при использовании нерестовых каналов и искусственных нерестовых гнезд.

В целом метод "сухого" мечения чрезвычайно прост, удобен, не требует специального оборудования. Вследствие отсутствия каких-либо расходов на проведение мечения, он может широко применяться для проведения массового мечения лососей на любых рыбоводных предприятиях и фермерских хозяйствах.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

Массовое мечение кеты "сухим" способом на рыбоводном заводе. Работы проведены на Ольской экспериментально-производственной акклиматизационной базе Управления "Охотскрыбвод" (Ольская ЭПАБ) в пос. Ола Магаданской области в период с 8 по 17 ноября 1997 г.

В аппарат Аткинса закладывают на инкубацию икру кеты в количестве 70 тыс. икринок. Инкубирование проводят по стандартной методике до стадии пигментации глаз зародыша. С этого момента (36 суток с момента оплодотворения) начинают мечение. Температура воды в инкубаторе в период проведения мечения в среднем изменяется от 8,5 до 8,0^oC.

Для получения метки проводят осушение икры, отключая водоснабжение в аппарате Аткинса. Оставшуюся в инкубаторе воду сливают (путем поднятия шандорок), а икру перемешивают в целях предотвращения образования слежавшихся комков и улучшения вентиляции. Для снижения обмена между внешней средой и осушенной икрой инкубатор накрывают полиэтиленовой пленкой. В таком относительно "сухом" состоянии икра находится 24 часа, после чего включают водоподачу и закрывают шандорки. Инкубационный аппарат начинает функционировать в обычном режиме, когда икра омывается водой. Следующее отключение водоподачи производится через 24 часа. Осушение икры, таким образом, осуществляется с суточной периодичностью.

В течение одного цикла мечения икра 24 часа находится в сухом состоянии (без воды, во влажной атмосфере) и 24 часа омывается водой (в нормально работающем инкубационном аппарате). Таких циклов мечения (24 часа через 24 часа) проведено пять. Данные изменения условий инкубации фиксируются на отолитах эмбрионов в слоях суточных приростов в виде чередований контрастных темных и светлых слоев. В результате получена метка, состоящая из 5 темных полос, равноудаленных друг от друга (фиг. 1). Для сравнения на фиг. 2 представлен отолит эмбриона кеты без метки.

Пример 2.

Мечение горбуши "сухим" способом в изотермическом контейнере. Работы проводили на рыбоводной базе МфТИНРО на р.Кулькуты в период с 22 по 28 сентября 1998 г.

В изотермический контейнер-инкубатор, функционирующий по типу инкубатора Аткинса, помещают 190 тыс. икринок горбуши. Использование изотермического контейнера позволяет свести колебания температуры в периоды осушения и обводнения икры к минимуму, градиент температур между этими фазами не превышает 0,1^oC. Инкубатор имеет самотечное водоснабжение из ручья, подпруженного дамбой. За счет перепада высот через водоводную трубу длиной 130 м к инкубатору подается вода в объеме 0,3 л/с. Начало мечения - 41 сутки инкубации, средняя температура воды составляет 6,5^oC. Режим мечения - 24 часа через 24 часа.

В результате трехразового осушения икры в изотермическом контейнере - инкубаторе получены отчетливые метки на отолитах эмбрионов горбуши (фиг. 3). На отолитах эмбрионов горбуши из контрольной партии, не подвергавшейся осушению, метки отсутствуют (фиг. 4). Таким образом показано, что при "сухом" способе мечения лососей маркирование отолитов происходит за счет осушения икры, а не за счет изменений температуры (поскольку температурные условия в инкубаторе стабильны).

Пример 3.

Массовое мечение горбуши "сухим" способом в полевых условиях. Работы проводили на рыбоводной базе МфТИНРО на р.Кулькуты в период с 22 по 28 сентября 1998 г. параллельно с работами, описанными в примере 2.

В инкубационный аппарат Аткинса помещают 460 тыс. икринок горбуши Водоснабжение инкубатора и сроки начала мечения - как в примере 2. Средняя температура воды 6,5^oC, колебания температуры в обводненной и осушенной икре в процессе мечения составляют 0,8-1,3^oC. В процессе мечения аппарат Аткинса накрывают брезентом.

В результате трехразового осушения икры в режиме 24 часа через 24 часа получены отчетливые метки на отолитах эмбрионов горбуши, аналогичные тем, что представлены на фиг. 3.

Пример 4

Массовое мечение кеты "сухим" способом с формированием блочных меток на отолитах. Работы проведены на Ольской ЭПАБ Управления "Охотскрыбвод" в пос. Ола Магаданской области в период с 10 ноября по 5 декабря 1998 г.

В аппарат Аткинса закладывается на инкубацию икра кеты в количестве 86 тыс. икринок. Инкубирование проводят по стандартной методике до стадии пигментации глаз зародыша. С этого момента (43 сутки после оплодотворения) начинают мечение. Температура воды в инкубаторе в период проведения мечения в среднем составляет 5,0^oC, температура икры в период осушения 6,0^oC. Водоснабжение инкубатора не прерывают. Осушение икры производят за счет поднятия всех шандорок на высоту 1,5-2,0 см. Шандорки фиксируются деревянными клинышками. Вода в этом случае течет по дну инкубатора, но не омывает икру. Инкубатор закрывают полиэтиленовой пленкой. Все это предохраняет осушенную икру от резких колебаний температуры и влажности.

Используют следующий режим мечения: в течение первых 7 суток - четыре периода осушения икры на 24 часа через каждые 24 часа, затем - 3 суток подряд - нормальное инкубирование (икра непрерывно омывается водой), далее в течение 5 суток - режим мечения 24 часа через 24 часа. В результате на отолитах эмбрионов кеты получена метка, состоящая из двух блоков полос. Схематично ее можно представить в следующем виде:

IIII II

Таким образом, в соответствии с заранее разработанным графиком можно получать в метке необходимое количество блоков (и полос в каждом блоке), варьируя количеством периодов осушения икры и их периодичностью. Высокоинформативными метками можно маркировать различные рыбоводные предприятия и даже отдельные партии икры внутри одного рыбоводного завода.